DE60005397T2

DE60005397T2 - Crack-resistant slide plate for a slide valve for regulating a metal flow

Info

Publication number: DE60005397T2
Application number: DE60005397T
Authority: DE
Inventors: Hans Rothfuss; Vincent Boisdequin
Original assignee: Vesuvius Crucible Co
Current assignee: Vesuvius Crucible Co
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-05
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2020-12-06
Also published as: YU39202A; CN1111105C; EA003203B1; CZ295635B6; TR200302143T4; HUP0203464A2; TW555944B; HRP20020446B1; AU766300B2; NO20022720L; NO20022720D0; CZ20021861A3; PT1239982E; GC0000156A; DK1239982T3; PL196476B1; PL355759A1; ATE249901T1; AU1977301A; NZ519446A

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Ventilplatten zur Verwendung in Absperrschieberventilen zur Steuerung eines Stroms von geschmolzenem Metall und beschäftigt sich speziell mit einer Ventilplatte, die gegen Risse beständig ist, welche durch thermomechanische Beanspruchungen verursacht werden.This invention relates generally Valve plates for use in gate valves for control of a stream of molten metal and specifically deals with one Valve plate that is resistant to cracks caused by thermomechanical Stresses are caused.

Absperrschieberventile werden üblicherweise verwendet, um einen Strom von geschmolzenem Metall bei der Stahlherstellung und bei anderen metallurgischen Verfahren zu steuern. Derartige Ventile umfassen im Allgemeinen einen Tragrahmen, eine obere stationäre Ventilplatte mit einer mit einer Verteiler- oder Pfannendüse fluchtenden Öffnung zum Hindurchleiten eines Stroms von geschmolzenem Metall, sowie eine Drosselplatte, gleichfalls mit einer Öffnung zum Hindurchleiten von Metall, die unter der stationären Ventilplatte verschiebbar beweglich ist. Bei Absperrschieberventilen, die in Verbindung mit Stranggussformen verwendet werden, ist unterhalb der beweglichen Drosselplatte eine untere stationäre Ventilplatte vorgesehen, die gleichfalls eine Öffnung zum Hindurchleiten eines Metallstroms aufweist, welche im Wesentlichen mit der Öffnung der oberen stationären Platte fluchtet. Die Durchflussmenge von geschmolzenem Metall hängt vom Überlappungsgrad der Öffnung der verschiebbar beweglichen Drosselplatte mit der Öffnung der oberen stationären Platte ab. Die bewegliche Drosselplatte ist gewöhnlich länger als die stationäre Drosselplatte, um ihr die Fähigkeit zu verleihen, den Strom von geschmolzenem Metall sowohl vom vorderen und hinteren Rand ihrer eigenen Öffnung her zu drosseln, sowie die Fähigkeit, den Strom ganz abzusperren, indem ihre Öffnung ganz aus jeglicher Überlappung mit den Öffnungen der stationären Platten heraus bewegt wird. Typischerweise wird die Drosselplatte zwischen den stationären Platten mit Hilfe eines Hydraulikmechanismus verschiebbar manipuliert. Die Drosselplatte und die stationäre Platte sind in einer unteren Vertiefung bzw. einer oberen Vertiefung angebracht, wobei jede dieser Platten in einer Vertiefung mit einer Oberfläche aufliegt, die ihre Auflagefläche wird, und mit der anderen Platte an einer Oberfläche zusammenwirkt, die zu ihrer Gleit- oder Arbeitsfläche wird.Gate valves are common used a stream of molten metal in steel making and to control other metallurgical processes. such Valves generally include a support frame, an upper stationary valve plate with an opening aligned with a distributor or pan nozzle for passage a stream of molten metal, as well as a throttle plate, also with an opening for passing metal under the stationary valve plate is slidably movable. For gate valves that are in Connection used with continuous casting molds is below that movable throttle plate provided a lower stationary valve plate, which is also an opening to Passing a metal stream, which essentially with the opening the upper stationary Plate is aligned. The flow rate of molten metal depends on the degree of overlap the opening the slidably movable throttle plate with the opening of the upper stationary plate from. The movable throttle plate is usually longer than the stationary throttle plate, for her ability to lend the stream of molten metal from both the front and trailing edge of their own opening throttle and the ability to shut off the electricity entirely by opening it completely out of any overlap with the openings the stationary Plates is moved out. Typically the throttle plate between the stationary Plates slidably manipulated using a hydraulic mechanism. The throttle plate and the stationary plate are in a lower one Recess or an upper recess attached, each of these Plates rests in a recess with a surface that will become their bearing surface and cooperates with the other plate on a surface that becomes theirs Sliding or working surface becomes.

Sowohl die Drosselplatte und die stationären Platten von derartigen Absperrschieberventilen sind aus hitze- und erosionsbeständigen Feuerfestmaterialien gebildet, wie Aluminiumoxid, Aluminiumerde-Kohlenstoff, Zirkonoxid. Trotz der Hitze- und Erosionsbeständigkeit von derartigen Feuerfestmaterialien bewirken jedoch letzten Endes die starken thermomechanischen Beanspruchungen, denen sie ausgesetzt sind, dass ein gewisser Grad an Rissbildung auftritt. Zum Beispiel ist bei der Stahlherstellung jede Ventilplatte in dem Bereich, der ihre Öffnung zum Hindurchleiten des Stroms unmittelbar umgibt, Temperaturen von ungefähr 1600°C ausgesetzt, während ihre äußeren Ränder nur Umgebungstemperatur ausgesetzt sind. Der resultierende große Wärmegradient erzeugt ein großes Maß an thermomechanischer Beanspruchung, da sich der Bereich jeder Platte, der ihre Öffnung unmittelbar umgibt, mit einer wesentlich größeren Rate ausdehnt, als der Rest der Platte. Diese Beanspruchungen bewirken, dass sich Risse bilden, die von der Öffnung der Platte aus nach außen ausstrahlen. Wenn nichts unternommen wird, um die Ausbreitung dieser Risse einzudämmen, können sie sich ganz bis zu den äußeren Rändern der Platte erstrecken, was bewirkt, dass sie bricht.Both the throttle plate and the stationary plates of such gate valves are made of heat and erosion-resistant refractory materials formed such as alumina, alumina carbon, zirconia. Despite the heat and erosion resistance of such refractory materials in the end, however, cause the strong thermomechanical stresses, to which they are exposed to a certain degree of cracking. For example, in steel making, every valve plate is in the Area that their opening surrounding the current, temperatures of approximately Exposed to 1600 ° C, while their outer edges only Are exposed to ambient temperature. The resulting large thermal gradient creates a big one Degree of thermomechanical stress, since the area of each plate, of their opening immediately surrounds, expands at a much greater rate than that Rest of the plate. These stresses cause cracks form that from the opening the plate outwards radiate. If nothing is done to spread this Contain cracks, can they extend all the way to the outer edges of the plate stretch, which causes it to break.

Um die Ausbreitung von derartigen Rissen und den sich daraus ergebenden Bruch der Ventilplatten zu verhindern, sind im Stand der Technik verschiedene Lösungen entwickelt worden. Bei einem ersten Versuch sind verbesserte Einspannmechanismen entwickelt worden. Der Zweck dieser Mechanismen ist es, um den Umfang der Platte herum einen ausreichenden Druck aufzubringen, so dass sich von der Öffnung ausgehende Risse nicht bis zu den Rändern der Platte ausbreiten. Ein solcher Mechanismus umfasst einen Rahmen mit durch Schrauben betätigten Keilen, welche mit Ecken der Platte in Eingriff treten, die unter einem Winkel abgeschrägt worden sind, der zum Winkel der Keile komplementär ist. Ein solches System ist im Dokument DE-C2-3,522,134 offenbart. Obwohl derartige rahmen- und keilartige Einspannmechanismen einen Fortschritt darstellen, haben die Erfinder bei dieser Konstruktion einige Mängel bemerkt, die verhindern, dass sie ihr volles rissverzögerndes Potenzial erreicht. Im Allgemeinen sind die Einspannkräfte nicht gleichförmig dort konzentriert, wo das maximale Maß an Rissbildung stattfindet, d. h. in der Nachbarschaft der Öffnung, wo das größte Maß an thermomechanischen Beanspruchungen vorhanden ist. Außerdem haben die Anmelder beobachtet, dass bei solchen Platten im Allgemeinen die abgewinkelte Ausrichtung der abgeschrägten Ecken die Ausbreitung von Rissen nicht optimal verhindert, wie zuvor angenommen. Ein solches nicht-optimales Ergebnis resultiert aus der Tatsache, dass die Rissbildung nicht gleichförmig über 360° um die Öffnung herum verteilt ist, sondern statt dessen entlang der Längsmittellinie der Ventilplatten, seien sie nun stationär oder beweglich, unsymmetrisch ist. Es wird angenommen, dass eine solche asymmetrische Verteilung von Rissen um die Plattenöffnung herum infolge der Längsverschiebebewegung der Drosselplatte über die Flächen der stationären Platten auftritt.To the spread of such Cracks and the resulting breakage of the valve plates prevent, various solutions have been developed in the prior art Service. In a first attempt, there are improved clamping mechanisms has been developed. The purpose of these mechanisms is to increase the scope to apply sufficient pressure around the plate so that yourself from the opening do not spread outgoing cracks to the edges of the panel. Such a mechanism includes a frame with screws actuated Wedges that engage corners of the plate below beveled at an angle complementary to the angle of the wedges. Such a system is disclosed in document DE-C2-3,522,134. Although such frame and wedge-like clamping mechanisms represent progress the inventors noticed some shortcomings in this construction that prevent that they have their full crack retardant Potential reached. In general, the clamping forces are not uniform concentrated where the maximum degree of cracking takes place, d. H. in the neighborhood of the opening, where the greatest level of thermomechanical Stresses exist. Applicants have also observed that with such panels generally the angled orientation of the beveled corners the propagation of cracks is not optimally prevented, as previously assumed. Such a non-optimal result results from the fact that the cracking is not uniform over 360 ° around the opening is distributed, but instead along the longitudinal center line of the valve plates, be stationary now or flexible, asymmetrical. It is believed that a such asymmetrical distribution of cracks around the plate opening due to the longitudinal displacement movement the throttle plate over the surfaces the stationary Plates occurs.

Das US-Patent 5,626,164 offenbart eine rissbeständige Ventilplatte; die Form der Platte ist ausgelegt, um die Bildung und Ausbreitung von Rissen darin zu verhindern. Diese Platte besitzt eine Achse und eine Öffnung zum Hindurchleiten von geschmolzenem Metall, die entlang der Achse angeordnet ist, sowie abgeschrägte Ecken zum Konzentrieren einer Einspannkraft in Richtung der Achse in der Nähe der Öffnung, wobei jede der abgeschrägten Ecken orthogonal zu einer Linie ist, die sich zwischen einem Tangentenpunkt an der Öffnung über die Achse und durch einen Schnittpunkt von parallel zu konvergierenden Plattenrändern gezeichneten Linien erstreckt, die in einem Abstand gleich einer Hälfte einer Breite der Öffnung von den Rändern angeordnet sind.U.S. Patent 5,626,164 discloses a crack resistant valve plate; the shape of the plate is designed to prevent the formation and spreading of cracks therein. This plate has an axis and an opening for passing molten metal arranged along the axis and chamfered corners for concentrating a clamping force in the direction of the axis near the opening, each of the chamfered corners being orthogonal to a line that between a tan center point at the opening extends over the axis and through an intersection of lines drawn parallel to converging plate edges, which are arranged at a distance equal to half a width of the opening from the edges.

Im Dokument WO-A1-98/05451 ist eine Variante diese Lösung offenbart, bei der die Winkel zwischen den Seitenflächen der Platte festgelegt werden, so dass die Lebensdauer der Platte verlängert wird.In document WO-A1-98 / 05451 there is one Variant of this solution in which the angle between the side surfaces of the Plate are fixed so that the life of the plate is extended.

Während die Lösung aus dem US-Patent 5,626,164 bereits einen bemerkenswert deutlichen Fortschritt gegenüber der zuvor bekannten Lösung darstellt, haben die Anmelder versucht, die Plattenform noch weiter zu optimieren. Es besteht deutlich ein Bedarf an einer Ventilplatte, deren Form die Einspannkräfte in den am meisten rissanfälligen Bereichen der Platte optimal konzentriert, um die Verlängerung von jeglichen derartigen Rissen maximal zu verzögern. Idealerweise sollten die Ecken eine Länge aufweisen, die ausreicht, um die Erzeugung von unerwünschten örtlichen mechanischen Beanspruchungen in den Ecken zu vermeiden.While the solution from U.S. Patent 5,626,164 is already a remarkably clear advance across from the previously known solution, the applicants have tried to optimize the plate shape even further. There is clearly a need for a valve plate, its shape the clamping forces in the most prone to cracking Areas of the plate optimally concentrated to extend to delay as much as possible of any such cracks. Ideally you should the corners a length have sufficient to produce the undesirable local to avoid mechanical stress in the corners.

2 des Dokuments DE-A1-195 31 353 offenbart eine Absperrschieberplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Ränder, die der Gießöffnung am nächsten sind, sind in Bezug zur Rechtecklängserstreckungsrichtung leicht angeschrägt. Man hat festgestellt, dass sich mit einer solchen Ausrichtung der Ränder hohe Zugbeanspruchungen um die Gießöffnung herum entwickeln werden und im Gebrauch zu Rissen führen könnten, die von der Öffnung aus in Richtung der zur Rechtecklängserstreckungsrichtung parallelen Plattenseiten ausstrahlen. 2 of document DE-A1-195 31 353 discloses a gate valve plate according to the preamble of claim 1. The edges that are closest to the pouring opening are slightly beveled with respect to the direction of elongation of the rectangle. It has been found that with such an alignment of the edges, high tensile stresses will develop around the pouring opening and, in use, could lead to cracks which radiate from the opening in the direction of the plate sides parallel to the longitudinal direction of the rectangle.

Allgemein gesagt, ist die Erfindung eine rissbeständige Ventilplattenanordnung zur Verwendung in einem Absperrschieberventil, die sämtliche der mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile überwindet oder zumindest mildert, oder die der Leistungsfähigkeit der im US-Patent 5,626,164 offenbarten Platte zumindest gleichkommt.Generally speaking, the invention is a crack resistant Valve plate assembly for use in a gate valve, all of them overcomes the disadvantages associated with the prior art or at least mitigates, or that of the performance of U.S. Patent 5,626,164 disclosed plate at least equals.

Die Erfindung ist in den Patentansprüchen 1 und 7 definiert, wobei wahlweise vorgesehene Merkmale in den abhängigen Ansprüchen erwähnt sind.The invention is in claims 1 and 7, with optional features mentioned in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft somit eine Feuerfestplatte für ein Absperrschieberventil, die durch ein langgestrecktes Rechteck R umschrieben werden kann, das zwei zur Richtung seiner Längserstreckung parallele Seiten aufweist. Das Rechteck R weist eine Längsachse auf, die als seine längste Symmetrieachse definiert ist und die mit der bevorzugten Verschiebebahn der Platte zusammenfallen wird. Es versteht sich jedoch, dass dieses Konzept einer bevorzugten Verschiebebahn eine immanente Eigenschaft der erfindungsgemäßen Platte ist, und dass diese Platte in einem Schieberventil entlang einer Richtung verschoben werden kann, die nicht die optimale oder bevorzugte Richtung ist. Die Platte besitzt eine Öffnung – die Gießöffnung – zum Hindurchleiten von geschmolzenem Metall. Zumeist ist die Öffnung kreisförmig, allgemeiner wird sie von einem Kreis C mit dem Durchmesser Φ umschrieben. Die Öffnung ist exzentrisch in der Mitte zwischen den parallelen Seiten des Rechtecks R angeordnet.The invention thus relates to a Fireproof for a gate valve defined by an elongated rectangle R can be circumscribed, the two to the direction of its longitudinal extent has parallel sides. The rectangle R has a longitudinal axis on that as its longest axis of symmetry is defined and with the preferred displacement path of the plate will collapse. However, it is understood that this concept is one preferred trajectory an inherent property of the plate according to the invention and that plate is in a slide valve along one Direction can be shifted that is not the optimal or preferred Direction is. The plate has an opening - the pouring opening - for the passage of melted Metal. The opening is mostly circular, more generally it is circumscribed by a circle C with the diameter Φ. The opening is eccentric in the middle between the parallel sides of the Rectangle R arranged.

Zu Konstruktionszwecken wird das Rechteck R durch zwei senkrechte Linien, die sich in der Mitte des Kreises C schneiden, in vier Quadranten unterteilt, wobei sich eine dieser Linien in der Mitte zwischen den parallelen Seiten des Rechtecks R erstreckt. Jeder Quadrant weist Diagonalen auf, die sich schneiden: Diagonalen D1, D3, D5, D7, welche die Mitte des Kreises C mit den Ecken des Rechtecks R verbinden, und Diagonalen D2, D4, D6 und D8, welche benachbarte Schnittpunkte der senkrechten Linien, die sich in der Mitte des Kreises C schneiden, mit den Seiten des Rechtecks R verbinden.For construction purposes, it will Rectangle R through two vertical lines, which are in the middle of the Cut circle C, divided into four quadrants, one of these lines midway between the parallel sides of the rectangle R extends. Each quadrant has diagonals that intersect: Diagonals D1, D3, D5, D7, which the center of the circle C with the Connect corners of the rectangle R, and diagonals D2, D4, D6 and D8, which Adjacent intersections of the vertical lines that are in the Cut the center of the circle C, connect to the sides of the rectangle R.

Die Gießöffnung ist entlang der Längsachse versetzt, so dass die Drosselung auf einem längeren Bereich vollzogen werden kann. Die Gießöffnung kann auch leicht entlang einer zur Längsachse senkrechten Achse versetzt sein.The pouring opening is offset along the longitudinal axis, so that the throttling is carried out over a longer area can. The pouring opening can also slightly along one to the longitudinal axis vertical axis.

Die Platte weist unter einem Winkel ausgerichtete Ränder auf – welche die abgeschrägten Ecken des Rechtecks R bilden – um Einspannkräfte in Richtung der Nachbarschaft der Öffnung und in Richtung des Drosselbereichs zu konzentrieren, um die Bildung und Ausbreitung von Rissen darin zu verhindern.The plate points at an angle aligned edges on which the beveled corners of the rectangle R - um Clamping forces in Direction of the neighborhood of the opening and focus towards the choke area to keep the formation and prevent cracks from spreading therein.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein Teil der Ränder wie folgt definiert:

– die Ränder, die am weitesten von der Gießöffnung entfernt sind (somit dem Drosselbereich am nächsten sind) weichen höchstens 5° von der Richtung der Diagonalen ab, welche die jeweilige Ecke nicht schneiden, und
– die Ränder, die der Gießöffnung am nächsten sind (somit am weitesten vom Drosselbereich entfernt sind) weichen höchstens 5° von einer der folgenden Richtungen ab
(i) – der Richtung, die senkrecht zu der Diagonalen ist, welche die jeweilige Ecke schneidet;
(ii) – der Richtung der anderen Diagonalen des jeweiligen Quadranten;
(iii) – einer zwischen den Richtungen (i) und (ii) liegenden Richtung.

According to the invention, at least some of the edges are defined as follows:

- the edges which are furthest away from the pouring opening (thus closest to the throttle area) deviate at most 5 ° from the direction of the diagonals which do not intersect the respective corner, and
- The edges that are closest to the pouring opening (thus farthest from the throttle area) deviate by at most 5 ° from one of the following directions
(i) - the direction perpendicular to the diagonal line that intersects the respective corner;
(ii) - the direction of the other diagonals of the respective quadrant;
(iii) - a direction between directions (i) and (ii).

In der Tat haben die Anmelder festgestellt, dass eine solche Plattenform die Einspannkraft optimal auf zwei verschiedene Bereiche der Platte konzentriert. Auf der einen Seite wird der Drosselbereich unter Kompression gehalten, womit das Auftreten von Rissen in diesem Bereich verhindert wird, und auf der anderen Seite wird auch der Umfangsrand der Gießöffnung unter Kompression gehalten, womit die Ausbreitung von Rissen, die von der Gießöffnung ausstrahlen, verhindert wird.In fact, the notifying parties have found that such a plate shape optimally the clamping force on two different Areas of the plate are concentrated. On one side, the throttle area is under Compression maintained, which caused the appearance of cracks in this area is prevented, and on the other hand, the peripheral edge of the Pour opening under Compression kept, causing the spread of cracks by radiate from the pouring opening, is prevented.

Die Anmelder haben beobachtet, dass die neu entwickelte Platte äußerst vorteilhaft ist. Zum Ersten werden weit weniger Risse beobachtet. Zum Zweiten breiten sich die Risse, selbst wenn sie noch auftreten, nicht bis zu den Plattenrändern aus, so dass ein Luftzutritt merklich vermindert wird. Und zum Dritten treten die Risse, sofern vorhanden, nur in einem akzeptablen Bereich auf, wenn die erfindungsgemäße Platte in Kombination mit einer geeigneten Einspannvorrichtung verwendet wird. D. h. sie treten nicht im Drosselbereich auf, noch treten sie direkt in dem Bereich zwischen der Gießöffnung und den nächstliegenden Rändern auf.The applicants have observed that the newly developed plate is extremely advantageous. First, far fewer cracks are observed. To the Secondly, the cracks, even if they still occur, do not spread to the edges of the plate, so that air access is markedly reduced. Thirdly, the cracks, if present, only occur in an acceptable range if the plate according to the invention is used in combination with a suitable clamping device. I.e. they do not occur in the throttle area, nor do they occur directly in the area between the pouring opening and the closest edges.

Die Platte kann in Bezug zu ihrer Längsachse symmetrisch sein, jedoch ist bei der bevorzugten Ausführungsform die Platte in Bezug zur Längsachse nicht symmetrisch. Dank dieser Asymmetrie, kann die Platte nur in einer Lage in der oberen Vertiefung und in einer Lage in der unteren Vertiefung angebracht werden, so dass die Auflagefläche der Platte zu ihrer Gleit- oder Arbeitsfläche wird, wenn für den Fall, dass ein Recycling der Platten erwünscht ist, die Platte aus einer Lage in die andere bewegt wird.The plate can be in relation to her longitudinal axis be symmetrical, however, is in the preferred embodiment the plate is not in relation to the longitudinal axis symmetrical. Thanks to this asymmetry, the plate can only be used in one Position in the top depression and in a position in the bottom depression be attached so that the bearing surface of the plate to its sliding or work surface will if for in the event that recycling of the plates is desired, the plate from a Position is moved into the other.

Die Platte kann nur vier Ränder aufweisen, die so sind, wie oben festgelegt, um jedoch scharfe Winkel zu vermeiden, kann sie mehr Ränder aufweisen. In einem solchen Fall können die zusätzlichen Ränder parallel und/oder senkrecht zur Längsachse sein (oder nicht).The plate can only have four edges so, as set out above, but to avoid sharp angles, it can have more edges exhibit. In such a case, the additional edges can be parallel and / or perpendicular to the longitudinal axis (or not).

Es versteht sich, dass es gemäß der vorliegenden Erfindung nicht zwingend notwendig ist, dass die Platte polygonal ist. Ganz im Gegensatz kann in dem Fall, dass ein Spannband um die Platte herum verwendet wird, ein solches Spannband lokale mechanische Beanspruchungen – die zu Rissen werden könnten – auf die von benachbarten Rändern gebildete Ecke bzw. Spitze aufbringen. Daher ist es vorteilhaft, dass die Ecke gerundet ist.It is understood that it is in accordance with the present Invention is not absolutely necessary that the plate is polygonal is. In contrast, in the event that a strap is around the Plate is used around such a tensioning strap local mechanical Stresses - the could become cracks - on the from neighboring edges Apply the formed corner or tip. It is therefore advantageous that the corner is rounded.

Bei der bevorzugten Ausführungsform erfüllt nur ein Teil der Ränder die obige Definition. Bevorzugter besteht der Rest der Ränder aus Kurven, welche die besagten Randteile verbinden, und am besten aus Übergangsradien der besagten Ränder.In the preferred embodiment just met part of the edges the above definition. More preferably, the rest of the edges are made up of Curves that connect the said edge parts, and preferably from transition radii of the said edges.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE CHARACTERS

Die 1 und 2 sind Oberseitenansichten von Platten der Erfindung.The 1 and 2 are top views of panels of the invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED Embodiment

Nunmehr Bezug nehmend auf 1, in der gleiche Ziffern gleiche Komponenten über die Figuren hinweg bezeichnen, betrifft die Erfindung eine Ventilplatte 1 zur Verwendung in einem Absperrschieberventil von derjenigen Art, die benutzt wird, um einen Strom von geschmolzenem Stahl oder anderem Metall aus einem Verteiler zu einer Form oder aus einer Pfanne zu einem Verteiler zu regulieren.Now referring to 1 In the same numerals denote the same components throughout the figures, the invention relates to a valve plate 1 for use in a gate valve of the type used to regulate a flow of molten steel or other metal from a manifold to a mold or from a pan to a manifold.

Die Platte 1 weist eine Öffnung 3 zum Gießen des Stroms von geschmolzenem Metall auf. Die Gießöffnung 3 wird durch einen Kreis C mit der Mitte 4 umschrieben. 1 zeigt eine Platte mit einer nicht-kreisförmigen Gießöffnung, und 2 zeigt eine Platte mit einer Gießöffnung 3, die dem Kreis C entspricht. Das Rechteck R ist in den 1 und 2 sichtbar. Das Rechteck R umschreibt die Platte 1 und ist mit seinen längsten Seiten parallel zur Verschiebebahn der Platte im Absperrschieberventil. Zu Konstruktionszwecken ist es notwendig, zwei senkrechte Linien 5 und 6 zu zeichnen, die sich in der Mitte 4 des Kreises C kreuzen und die zu den kurzen und langen Seiten des Rechtecks parallel sind. Diese Linien legen somit vier Quadranten des Rechtecks R fest. Jeder Quadrant weist Diagonalen auf, die sich schneiden: D1, D3, D5 und D7, welche die Mitte 4 des Kreises C mit den vier Ecken (7, 8, 9, 10) des Rechtecks R verbinden, und D2, D4, D6 und D8, welche benachbarte Schnittpunkte (11, 12, 13, 14) der Linien 5 und 6 mit den Seiten des Rechtecks R verbinden.The plate 1 has an opening 3 for pouring the stream of molten metal on. The pouring spout 3 is represented by a circle C with the center 4 circumscribed. 1 shows a plate with a non-circular pouring opening, and 2 shows a plate with a pouring opening 3 that corresponds to circle C. The rectangle R is in the 1 and 2 visible. The rectangle R circumscribes the plate 1 and with its longest sides is parallel to the slide path of the plate in the gate valve. For construction purposes it is necessary to have two vertical lines 5 and 6 to draw themselves in the middle 4 of circle C and which are parallel to the short and long sides of the rectangle. These lines thus define four quadrants of the rectangle R. Each quadrant has diagonals that intersect: D1, D3, D5 and D7, which are the middle 4 of the circle C with the four corners ( 7 . 8th . 9 . 10 ) of the rectangle R, and D2, D4, D6 and D8, which neighboring intersection points ( 11 . 12 . 13 . 14 ) of the lines 5 and 6 connect with the sides of the rectangle R.

Erfindungsgemäß sind die Ränder der Platte speziell gestaltet, um die Einspannkräfte im Drosselbereich zu konzentrieren, d. h. die Ränder 15 und 16, die am weitesten von der Gießöffnung 3 entfernt sind, somit dem Drosselbereich am nächsten sind, weisen mindestens einen Teil auf (gegen den die Einspannkraft aufgebracht werden wird), der parallel zur Diagonalen D2 oder D4 des Quadranten ist, der den besagten Rand enthält.According to the invention, the edges of the plate are specially designed to concentrate the clamping forces in the throttle area, ie the edges 15 and 16 that are farthest from the pouring opening 3 removed, thus closest to the throttle region, have at least a part (against which the clamping force will be applied) which is parallel to the diagonal D2 or D4 of the quadrant containing the said edge.

Auf beiden 1 und 2 ist mindestens ein Teil des Randes 15 parallel zur Diagonalen D2, und mindestens ein Teil des Randes 16 ist parallel zur Diagonalen D4. In 1 sind die ganzen Ränder 15 und 16 parallel zu den Diagonalen D2 und D4, während in 2 nur ein Teil der Ränder 15 und 16 parallel zu den Diagonalen D2 und D4 ist.On both 1 and 2 is at least part of the edge 15 parallel to the diagonal D2, and at least part of the edge 16 is parallel to the diagonal D4. In 1 are all the edges 15 and 16 parallel to the diagonals D2 and D4, while in 2 only part of the edges 15 and 16 is parallel to the diagonals D2 and D4.

Die Ränder der Platte, die speziell gestaltet sind, um die Einspannkräfte um die Gießöffnung 3 herum zu konzentrieren, d. h. die Ränder 17 und 18, die von der Gießöffnung 3 aus die nächsten sind, können senkrecht zu den Diagonalen D5 oder D7 des Quadranten ausgebildet sein, der den besagten Rand enthält, oder, mit anderen Worten, parallel zu einer Richtung 19 oder 20, die als Senkrechte zu den Diagonalen D5 oder D7 definiert ist. Diese Ausführungsform ist an den beiden Rändern 17 und 18 aus 2 dargestellt, die jeweils senkrecht zu den Diagonalen D5 oder D7 sind.The edges of the plate, which are specially designed to accommodate the clamping forces around the pouring opening 3 to focus around, ie the edges 17 and 18 by the pouring spout 3 from the next may be perpendicular to the diagonals D5 or D7 of the quadrant containing said edge or, in other words, parallel to one direction 19 or 20 , which is defined as perpendicular to the diagonals D5 or D7. This embodiment is on the two edges 17 and 18 out 2 shown, which are each perpendicular to the diagonals D5 or D7.

Alternativ können diese Ränder 17 und 18 parallel zu den Diagonalen D6 oder D8 des Quadranten, der sie enthält, ausgebildet sein, wie an den Rändern 17 und 18 aus 1 dargestellt, die zu den Diagonalen D6 oder D8 parallel sind.Alternatively, these edges 17 and 18 parallel to the diagonals D6 or D8 of the quadrant containing them, as at the edges 17 and 18 out 1 shown that are parallel to the diagonals D6 or D8.

Bei einer anderen Variante können die Ränder 17 und 18 in einer Richtung ausgerichtet sein, die zwischen den beiden oben definierten Richtungen liegt.In another variant, the edges 17 and 18 be aligned in a direction that lies between the two directions defined above.

Die Ränder 15, 16, 17 und 18 können einander berühren, womit sie eine tetragonale Platte 1 festlegen, die durch die miteinander verbundenen Diagonalen D2, D4, D6 und D8 begrenzt wird. Um mechanische Beanspruchungen zu vermeiden, wird selbstverständlich bevorzugt, derartige spitzenförmige Ecken zu vermeiden. Daher berühren sich die Ränder 15, 16, 17 und 18 vorzugsweise nicht direkt. Sie können durch gerade Linien getrennt sein, die vorzugsweise parallel zu den Seiten des Rechtecks sind, wie in 1 dargestellt.The edges 15 . 16 . 17 and 18 can touch each other, making them a tetragonal plate 1 set that is limited by the interconnected diagonals D2, D4, D6 and D8. In order to avoid mechanical stress, understandably preferred to avoid such lacy corners. Therefore the edges touch 15 . 16 . 17 and 18 preferably not directly. They can be separated by straight lines, which are preferably parallel to the sides of the rectangle, as in 1 shown.

Noch besser sind sie durch Übergangskurven getrennt.They are even better thanks to transition curves Cut.

In 2 sind die Ränder 15 und 16 und die Ränder 17 und 18 durch Übergangsradien 21 und 22 verbunden. Erfindungsgemäß ist der wesentliche Parameter die Ausrichtung der Ränder 15, 16, 17 und 18, welche die Art und Weise festlegt, in der sie die Einspannkräfte konzentrieren, um die Risse zu vermeiden. Ihre Lage in Bezug zur Gießöffnung 3, d. h. die Lage der Ränder 15, 16, 17 und 18 entlang der jeweiligen Diagonalen D1, D3, D5 und D7, ist für diese Kriterien weniger wichtig. Jedoch wird bevorzugt, dass die Ränder 15, 16, 17 und 18 nicht zu lang sind, um die mechanischen Beanspruchungen infolge der spitzenförmigen Ecken zu vermeiden, noch zu kurz, um die Einspannkräfte wirkungsvoll dort zu konzentrieren, wo es notwendig ist.In 2 are the edges 15 and 16 and the edges 17 and 18 through transition radii 21 and 22 connected. According to the invention, the essential parameter is the alignment of the edges 15 . 16 . 17 and 18 , which determines the way in which they concentrate the clamping forces to avoid the cracks. Your location in relation to the pour opening 3 , ie the position of the edges 15 . 16 . 17 and 18 along the respective diagonals D1, D3, D5 and D7 is less important for these criteria. However, it is preferred that the edges 15 . 16 . 17 and 18 are not too long to avoid the mechanical stresses caused by the pointed corners, nor too short to concentrate the clamping forces effectively where necessary.

Daher sollten die Ränder, die dem Drosselbereich am nächsten sind, d. h. die Ränder 15 und 16 (oder ihre Projektionen) vorzugsweise die kurze Seite des Rechtecks R in einem Bereich schneiden, der zwischen 1/8 und 3/8 bzw, zwischen 5/8 und 7/8 der Länge der kurzen Seite des Rechtecks R liegt.Therefore, the edges that are closest to the throttle area, that is, the edges 15 and 16 (or their projections) preferably cut the short side of the rectangle R in an area that is between 1/8 and 3/8 or between 5/8 and 7/8 the length of the short side of the rectangle R.

Dieses Erfordernis ist an der anderen Seite der Platte weniger wichtig (d. h. der Seite, wo die Ränder der Gießöffnung am nächsten sind), so dass die Ränder 17 und 18 (oder ihre Projektion) die kurze Seite des Rechtecks R vorzugsweise in einem Bereich schneiden sollten, der zwischen 1/10 und 9/10 der Länge der kurzen Seite des Rechtecks R liegt.This requirement is less important on the other side of the plate (ie the side where the edges of the pour opening are closest) so that the edges 17 and 18 (or their projection) should preferably cut the short side of the rectangle R in an area between 1/10 and 9/10 of the length of the short side of the rectangle R.

Um festzustellen, ob eine Platte erfindungsgemäß gestaltet ist, oder nicht, ist es notwendig, das Rechteck R zu errichten, das die Platte umschreibt. Wenn die Platte nicht regelmäßig ist – was im Allgemeinen der Fall ist – gibt es eine unendliche Anzahl von Rechtecken, welche die Platte umschreiben. Jedoch gibt es nur ein Rechteck R, das die Platte umschreibt und Ränder aufweist, die parallel zur bevorzugten Bewegungsbahn der Platte sind. Die bevorzugte Bewegungsbahn der Platte kann man leicht finden. In der Tat weiß man, dass gemäß der oben festgelegten Konstruktionsregel für die Platte auf der am weitesten von der Gießöffnung entfernten Seite mindestens ein Teil der Ränder 15, 16 der Platte 1 parallel zur Diagonalen D2 oder D4 eines Quadranten des Rechtecks R sein muss. Wenn diese Randteile verlängert werden, bis sie sich kreuzen, wird daher ein Sektor festgelegt, der eine Spitze aufweist, welche der Schnittpunkt der verlängerten Ränder 15 und 16 ist. Dieser Sektor ist dem von den Diagonalen D2 und D4 und ihrer Spitze 11 festgelegten Sektor ähnlich.In order to determine whether or not a plate is designed according to the invention, it is necessary to erect the rectangle R that circumscribes the plate. If the plate is not regular - which is generally the case - there are an infinite number of rectangles that circumscribe the plate. However, there is only one rectangle R that circumscribes the plate and has edges that are parallel to the preferred path of movement of the plate. The preferred path of movement of the plate is easy to find. Indeed, it is known that according to the design rule set out above for the plate on the side furthest from the pouring opening, at least part of the edges 15 . 16 the plate 1 must be parallel to the diagonal D2 or D4 of a quadrant of the rectangle R. Therefore, when these edge parts are extended until they intersect, a sector is determined which has a tip which is the intersection of the extended edges 15 and 16 is. This sector is that of diagonals D2 and D4 and their apex 11 fixed sector similar.

Auf der anderen Seite gibt es mindestens ein Paar (aber häufig unendlich viele) parallele Linien (E1, E2), wobei eine (E1) die Mitte 4 des Kreises C enthält, der die Gießöffnung 3 umschreibt, und die andere (E2) einen Rand der Platte tangiert, der von der Gießöffnung 3 entfernt ist. Für jedes Paar von parallelen Linien (E1, E2) gibt es nur eine Linie (E3), welche senkrecht zu beiden parallelen Linien E1 und E2 ist und welche die Mitte 4 des Kreises c enthält, der die Gießöffnung 3 umschreibt.On the other hand, there are at least one pair (but often an infinite number) of parallel lines (E1, E2), with one (E1) the middle 4 of the circle C containing the pouring opening 3 circumscribes, and the other (E2) touches an edge of the plate, which is from the pouring opening 3 is removed. For each pair of parallel lines (E1, E2) there is only one line (E3) which is perpendicular to both parallel lines E1 and E2 and which is the center 4 of the circle c containing the pouring opening 3 rewrites.

Schließlich gibt es nur eine dieser Linien-(E1,E2,E3) Kombinationen, so dass E1 und E3 mit den senkrechten Linien 5 und 6 zusammenfallen, die zur Konstruktion der Platte verwendet werden. Folglich gibt es, wenn die Spitze des oben festgelegten Sektors (durch Translation) auf den Schnittpunkt der senkrechten Linien E2 und E3 gebracht wird, nur eine mögliche Ausrichtung dieser Linien (E2 und E3), so dass die Linien, die den oben festgelegten Sektor erzeugen, mit den Diagonalen D2 und D4 zusammenfallen, und so dass der Schnittpunkt der Linien E2 und E3 mit der Spitze 11 zusammenfällt. Folgt man der Konstruktionsregel, so sollen die Schnittpunkte der Diagonalen D2 und D4 mit der Linie E1 (die somit mit der Linie 5 zusammenfällt) an der Grenze der Platte oder außerhalb der Platte liegen, jedoch niemals in der Platte. Wenn diese Ausrichtung gefunden ist, ist es einfach, das Rechteck R zu zeichnen, das zu den Linien 5 und 6 (oder E1 und E2) parallele Seiten aufweist.Finally, there is only one of these line (E1, E2, E3) combinations, so that E1 and E3 with the vertical lines 5 and 6 coincide, which are used to construct the plate. Consequently, when the tip of the sector specified above is brought (by translation) to the intersection of the vertical lines E2 and E3, there is only one possible alignment of these lines (E2 and E3), so that the lines which create the sector defined above , coincide with diagonals D2 and D4, and so that the intersection of lines E2 and E3 with the apex 11 coincides. If one follows the construction rule, the intersections of the diagonals D2 and D4 with the line E1 (that is, with the line 5 coincides) on the border of the plate or outside the plate, but never in the plate. When this alignment is found, it is easy to draw the rectangle R that goes with the lines 5 and 6 (or E1 and E2) has parallel sides.

Claims

Refractory ( 1 ) for a gate valve, circumscribed by an elongated rectangle R with two sides parallel to the direction of its longitudinal extension and with a pouring opening ( 3 ) arranged eccentrically in the middle between the parallel sides of the rectangle R and by a circle C with the middle ( 4 ) is circumscribed, the rectangle being separated by two vertical lines ( 5 . 6 ) that are in the middle ( 4 ) of circle C, is divided into four quadrants, one ( 6 ) of these lines ( 5 . 6 ) extends in the middle between the parallel sides of the rectangle R, each quadrant having intersecting diagonals D1, D2 and D3, D4 and D5, D6 or D7, D8, the corners ( 7 - 10 ) of the rectangle R and cut away by oblique edges ( 15 - 18 ) are replaced and the direction of at least part of these edges ( 15 . 16 ) farthest from the pouring opening ( 3 ) are at most 5 ° away from the direction of the diagonal which does not intersect the respective corner, characterized in that the direction of at least part of the edges ( 17 . 18 ) of the pouring opening ( 3 ) closest, deviate at most 5 ° from one of the following directions: (i) - the direction that is perpendicular to the diagonal that intersects the respective corner; (ii) - the direction of the other diagonals of the respective quadrant; (iii) - a direction between directions (i) and (ii).

Plate according to claim 1, characterized in that the edges 15 and 16 or cut their projection with the short side of the rectangle R in areas between 1/8 and 3/8 or between 5/8 and 7/8 of the length of the short side of the rectangle R.

Plate according to one of claims 1 or 2, characterized in that the edges 17 and 18 or cut their projection with the short side of the rectangle R in an area between 1/10 and 9/10 of the length of the short side of the rectangle R.

Plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the edges 15 and 16 are connected by transition curves, preferably by transition radii.

Plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the edges 17 and 18 are connected by transition curves, preferably by transition radii.

Plate according to claim 1, characterized in that the plate with respect to the middle between parallel sides of the rectangle R is not symmetrical.

Gate valve, comprising a plate after one of the claims 1 to 6.